主網上线在即 一文深度解析Sei

發表於 2023-08-09 13:26 作者： 金色財經

作者：Steve_4P，fourpillars；翻譯：金色財經xiaozou

本文要點：

· 繼Terra和FTX事件之後，區塊鏈行業經歷了圍繞以太坊和rollup網絡的市場改革。

· 在這種市場形勢下，Sei網絡聲稱自己是一個快速的單體L1鏈。

· 最終，區塊鏈要想成功，就需要大量用戶能夠輕松使用，這對可擴展性和鏈穩定性有較高要求。

· Sei網絡开發了Twin Turbo共識機制，以實現世界上最快的最終確定時間，同時保持穩定運行。

· 現在，隨着主網發布即將到來，人們對Sei網絡能夠提供什么樣的性能非常感興趣。

1、區塊鏈行業的最新趨勢—Sei

SEI網絡的主網發布即將到來，它將成爲世界上最快的區塊鏈之一，也是領先的單體區塊鏈。一直推遲主網計劃至今的SEI網絡於2023年8月1日宣布，SEI將上线全球最大交易所幣安的launchpool。此外，幣安8月15日將上架Sei網絡代幣SEI，正式確認SEI網絡主網發布已爲時不遠。在SEI網絡主網發布即將到來之際，讓我們簡要了解一下SEI網絡，了解該網絡的理念和最新成就。

1.1 Rollup時代

繼Terra和FTX事件之後，區塊鏈行業經歷了圍繞以太坊和rollup網絡的市場改革。將自己定位爲以太坊競爭對手的Terra和Solana要么倒閉，要么元氣大傷，“不再需要新的L1區塊鏈”的觀點也隨之成爲主流觀點。這樣的市場形勢只會進一步讓已經很強大的以太坊生態系統更強，隨着更多的力量湧入以太坊採用的以rollup爲中心的多鏈生態系統，2022年至2023年這段時間可以順理成章地被稱爲“rollup時代”。在此期間，rollup鏈、L2解決方案和若幹模塊化區塊鏈受到了極大的關注。下面來看衆多rollup中的幾個代表性項目：

1.1.1 Optimism和OP Stack

當衆所周知Coinbase（與幣安並肩的世界上最大的交易所之一）通過OP Stack部署其BASE Chain時，OP Stack受到了極大的關注。

OP Stack是一套开源代碼，提供建設Optimistic Rollup的能力。使用OP Stack可以非常輕松地創建rollup。它可以被看作是Optimistic Rollup的一種軟件开發工具包（SDK）。最近，被稱爲Chat GPT之父的Sam Altman共同創立的Worldcoin也上线了Optimism主網，表明了他們對OP Stack多鏈愿景的支持。隨着Coinbase和Worldcoin這兩家知名公司積極利用Optimism和OP Stack，使用OP Stack建設Optimistic Rollup鏈的需求不斷增長。

1.1.2 ZK Sync和ZK Stack

雖然Optimism是一個建設Optimistic Rollup的rollup，它通過欺詐證明來驗證交易，但ZK Sync構建了ZK rollup，它通過有效性證明來驗證交易。盡管都是rollup，但它們的做法明顯不同。目前，由於長期的技術進步，ZK Sync不僅成爲以太坊生態系統中第三大L2 rollup，而且在2023年6月宣布推出類似於Optimism OP Stack的ZK Stack，從而加入了SDK大战。當然，目前還沒有值得注意的用例，因爲它還沒有發布。然而，對於那些希望建設rollup的人來說，現在有了替代OP Stack的另一種選擇，這表明rollup市場在未來的競爭會非常激烈。

除了這兩個項目，區塊鏈市場上還充斥着關於rollup、L 2和模塊化區塊鏈的種種討論，因爲各種基礎設施，如RaaS（rollup即服務），都是爲了簡化Rollup的創建過程而开發的。那么，現在建設L2是最終的解決方案嗎？創建新的L1的努力是否變得毫無意義？至少SEI網絡似乎並不這么認爲。

1.2 SEI反向押注單體L1鏈：爲什么他們不選擇L2？

在任一行業中，當某項技術獲得大量關注時，不可避免地會有人才湧向該技術。然而，在盲目接受這些技術之前，也有必要進行批判性思考。Jay認爲，構建rollup並不能立即解決區塊鏈技術當前面臨的問題，這一觀點值得業內人士深思。也許，在某些方面，rollup可能是一個被濫用的術語，用來狡猾地欺騙那些被“L1區塊鏈”一詞拒之門外的人們。

當然，rollup和L1區塊鏈並非在所有方面都完全相同。但是根據正在構建的應用程序和資產的類型，L1和rollup可能具有相似的屬性。由於在Optimistic rollup上發行的所有資產都不受以太坊的保護，如果衡量鏈成功的標准是“許多用戶應該能夠毫無不便地使用它”，那么從SEI網絡的角度來看，構建L1似乎與構建rollup一樣有價值。

據說Sei Labs最初考慮將Sei網絡構建爲以太坊L2。然而，由於可擴展性的明顯限制以及L2 rollup固有的單測序器問題，他們選擇了L1。

等等，可擴展性問題怎么解決？引入rollup不是爲了解決以太坊面臨的固有的可擴展性問題嗎？

雖然模塊化區塊鏈的支持者將rollup視爲可擴展性問題的解決方案，但從Sei Labs的角度來看，rollup仍然是一個模棱兩可的選擇。畢竟，rollup仍然需要將處理過的數據存儲到以太坊的區塊中。由於以太坊區塊空間並不是無限的，因此它們可以處理的交易數量有明確的上限。

1.2.1 計算Rollup可以處理的最大TPS（每秒交易量）

以太坊區塊的目標大小約爲1500萬gas。要驗證以太坊中1 字節數據，需要16 gas。這意味着以太坊每個區塊可以驗證和處理大約937,500字節數據（1500萬/16）。如果我們假設一個非常“簡單”的rollup交易在打包提交給以太坊時使用了12字節（該數字因rollup和交易類型不同而不同，但該估算是基於V神對在rollup中執行的ETH轉账的計算），那么一個以太坊區塊可以處理的rollup交易數量爲78,125（937,500/12）。鑑於以太坊的區塊時間約爲13-15秒，將78125除以13-15秒的結果最大值爲6,000 TPS，最小值爲5,208 TPS。然而，該計算是基於以太坊的區塊空間專門用於rollup的假設。我們不要忘記，以太坊區塊鏈本身也可以作爲一個單體區塊鏈運行。像Uniswap和Opensea這樣的應用目前在以太坊基礎層上運行。這意味着rollup也在與以太坊原生app爭奪區塊空間。因此，rollup所能達到的TPS上限很可能小於5000。即使引入了Proto Dank Sharding，TPS上限也不會顯著增加。雖然Dank Sharding可能會提供顯著的增加，但它將需要相當長的時間才能實現。

出於這些原因，Sei選擇用自己的共識機制和區塊時間建設L1解決方案，而不是依賴於rollup（以及ETH或Celestia）。當然，對於許多用戶來說，要獲得無縫順滑的使用體驗，網絡必須非常快，同時仍然可以確保區塊鏈固有的安全性。那么，Sei究竟是如何建設其網絡的，它的速度有多快？

2、Sei網絡概況

SEI網絡通常被視爲專門用於交易的L1區塊鏈，但它實際上是一個通用區塊鏈。雖然SEI有自己的“訂單匹配引擎”，但將SEI網絡描述爲具有強化的交易基礎設施的通用區塊鏈更爲准確。這是因爲交易資產被認爲是區塊鏈技術的基本特徵之一。此外，除了內部強化的交易基礎設施外，SEI還擁有驚人的速度，在“最終確定時間”方面超過了許多其他區塊鏈。因此，更重要的是研究SEI用來實現這種速度的共識機制。

2.1 Twin-Turbo共識機制：是什么讓Sei速度這么快？

Twin Turbo共識機制可以理解爲一種配備了兩個渦輪的共識機制，即SEI網絡所強調的智能區塊傳播（Intelligent Block Propagation）和Optimistic區塊處理（Optimistic Block Processing）。它們扮演着什么角色？它們是如何提高SEI的速度的？

2.1.1 智能區塊傳播

在傳統的區塊鏈中，區塊傳播包括兩個步驟：

（1）當用戶發起交易時，節點接收並驗證交易，將其添加到其內存池中，並將此交易傳播到其他節點。

（2）經過驗證的交易由leader（PoW中的挖掘節點，BFT中的區塊提議者）包含在一個區塊中。然後，這個區塊在整個網絡中傳播。只有當所有節點都接收此區塊後，交易才能被視爲被成功處理。

然而，這種傳統方法效率低下，因爲相同的交易被傳輸兩次：第一次是在交易傳播期間，然後在區塊傳播期間被再次傳輸。這將導致網絡帶寬的浪費。

爲了解決這個問題，SEI網絡引入了一種機制，在該機制下，區塊提議者傳播一個包含交易哈希值和一個引用完整區塊的區塊ID的提案，而不是實際的交易數據。哈希值是通過哈希函數處理的原始交易數據的匯總，佔用空間比較小。

區塊提議者首先將區塊提議傳播到網絡中，然後逐漸將完整的區塊進行一部分一部分傳播。

形成區塊，而不必等待完整區塊的到來。如果有任何交易丟失，它們會等到整個區塊到達後再處理交易。

SEI使用這種區塊傳播過程成功地將網絡性能提高了約40%。（此外，SEI通過智能區塊傳播將最終確定時間降低到210ms，下文會提及。）

2.1.2 Optimistic區塊處理

在SEI的Optimistic處理之前，必須先建立對區塊的共識，然後才能處理區塊。然而，SEI一旦接收到一個區塊就开始處理，同時處理Prevote和Precommit。這種結構可能看起來有潛在風險，但由於在區塊處理期間也執行Prevote和Precommit進程，如果在此過程中認爲區塊無效，則可以簡單地棄用區塊並重新啓動進程。因此，這並不是一個大問題。SEI網絡並沒有省略傳統的共識過程，而是將這些過程並行處理。

SEI通過Optimistic區塊處理成功地將網絡性能提高了約33%。

2.2 交易並行處理

SEI還與Twin Turbo共識機制一起執行交易並行處理，這裏重要的是找出哪些交易可以並行處理。並非所有交易都可以並行處理，因爲很顯然存在相互影響的交易。最終，爲了實現安全的交易並行處理，找到具有潛在衝突的交易是非常重要的。SEI通過有向無環圖（DAG）預識別交易之間的關系，如果確認這些交易是彼此獨立的，則可以並行處理交易。通過這種方式，SEI已經能夠每秒處理20,000筆訂單。

3、依然渴望速度：Sei如何再減少最終確定時間

3.1 什么是最終確定時間？爲什么它很重要？

許多人在計算區塊鏈的性能和可擴展性時經常考慮到TPS（每秒交易量），但實際上，TPS可能是一個相當模糊的指標。這裏有一個例子來解釋爲什么。讓我們假設區塊鏈A可以在一個區塊中包含60萬筆交易。但如果區塊鏈A創建一個區塊需要1分鐘，那么TPS（=一個區塊中的交易數量/以秒爲單位的區塊時間）將是10,000，但實際上，由於網絡包含60萬筆交易需要1分鐘，因此不能視爲每秒實時處理10,000筆交易。TPS只是一個將區塊鏈的處理能力以秒爲單位劃分的數字，所以表面上的TPS對用戶來說是不同的。

我舉的例子可能不夠極端，但即使你大幅增加每個區塊的交易數量，並將區塊時間延長到1小時，TPS仍然可能非常高（盡管用戶將不得不等待一個小時才能將交易包含在網絡中）。出於這個原因，最近在討論區塊鏈的可擴展性時，TTF（最終確定時間）似乎比TPS更常用，TTF是一個表明交易被確認所需時間的指標。特別是對於像SEI網絡這樣專注於金融交易的L1鏈來說，即時處理交易並在反映在網絡中很重要，因此使TTF盡可能快是非常重要的。

3.2 Sei與其他區塊鏈比較

通過上述Twin Turbo共識機制（特別是通過智能區塊傳播），SEI網絡成功地將最終確定時間降至約250ms。這是現有區塊鏈中最快的最終確定時間，實際上可以被用戶視爲近乎即時的交易確認。當然，這是在非常積極的情況下的最終確定時間，在SEI測試網Atlantic-2上進行多次嘗試後，最穩定的最終確定時間是410ms。他們成功地將終最終確定時間降至250ms，但某些節點難以維護網絡，而RPC節點等基礎設施玩家已經落後了。這是不可避免的，因爲從本質上講，區塊鏈節點分散在世界各地，因此在傳播和通信方面肯定會有困難。那么如何在減少最終確認時間的同時包含所有這些節點呢？

3.3 Sei優化：即使在最保守的情況下也是最快的

爲了解決上述問題，SEI網絡在共識過程中添加了大約100ms的commit timeout（提交超時）。

根據網絡條件，commit timeout時間將來可能會更短，但是現在，在這個測試網絡中，添加的timeout是100ms。有了這個，就能夠實現380ms的更快的最終確定時間，而沒有添加timeout的情況下，可以實現穩定的410ms。有趣的是，即使有100ms的timeout，SEI也實現了現有區塊鏈中最快的確認時間。根據未來的網絡條件和對所添加timeout的調整，SEI的最終確定時間可能會進一步降低。SEI在保守環境中實現的最終確定時間比其他現有區塊鏈更快，這是個非常有趣的事實。

4、SEI的未來前景

實際上，SEI主網發布在去年一直被推遲，剛剛才最終確定。我並不隸屬於SEI基金會，所以我無法准確解釋爲什么SEI主網計劃被推遲，但我在研究SEI的期間了解到這樣一個事實，那就是SEI一直在努力提高網絡性能。似乎他們一直推遲主網發布，是爲了達到他們理想的最終確定時間。當然，減少最終確定時間是必要的，但更關鍵的是網絡在穩定環境下運行情況。過去的一年裏，SEI一直專注於網絡改進，推遲主網發布以確保速度和穩定性。

當然，在主網發布之後，可以被認爲是一個不同於測試網的環境，有許多外部變量，因此無法確認在測試網獲取的性能是否可以直接轉嫁過去。然而，由於測試網環境的設置是盡可能保守的，因此在主網發布後立即實現快速最終確定時間是非常有可能的。

高穩定性和高速——如果SEI網絡能夠做到這兩點，就可以創造這樣一個環境：很多用戶都可以使用該鏈而不會產生任何不便。最終，無論是L1還是L2，都需要大量用戶使用才能成功，因此SEI主網發布吸引了區塊鏈行業衆多參與者的興趣。作爲一個更喜歡單體區塊鏈而非模塊化區塊鏈的人，我真誠地希望SEI能夠取得成功，並爲L1競爭帶來一個新的开端。

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